人教八年級上冊物理《跨學科實踐 制作隔音房間模型》教學課件

跨學科實踐：制作隔音房間模型第5節(jié)物理觀念1.聲音的傳播可以被阻斷或減弱。2.在工程設(shè)計時，要考慮時間成本和材料成本?？茖W思維通過設(shè)計制作吸聲裝置的活動，讓學生體會“提出問題→提出可行的解決方案→制作模型→測試模型→改進設(shè)計”的研究思維。難點重點科學探究通過動手實踐，讓學生體會科學和工程在實際生活中的融合方法，培養(yǎng)學生解決問題的能力和動手實踐的能力?？茖W態(tài)度與責任培養(yǎng)學生減少噪聲的社會責任感。難點復習回顧:聲音是怎樣產(chǎn)生的呢？它的傳播有什么條件？聲音的特性有哪些？在客廳看電視聲音太大會影響家人，在KTV唱歌震耳欲聾，站在門外聲音卻很小，思考：你知道這是為什么嗎？觀察音樂教室、錄音棚、電影院的圖片,思考：它們的構(gòu)造有什么不同？任務一、了解隔音材料通常用于防治噪聲的材料可分為隔音材料和吸音材料兩種。隔音材料：通常是質(zhì)地堅硬的材料，如鋼板、玻璃等，聲音傳播到它們表面時易發(fā)生反射，從而起到阻礙噪聲直接傳播的作用，但其吸音效果較差；吸音材料：通常采用纖維狀、顆粒狀或發(fā)泡材料形成多孔的疏松結(jié)構(gòu)，當聲音遇到這種材料時會引起微孔中的空氣振動，使聲音的能量衰減，從而起到吸音作用。任務一、了解隔音材料實驗室內(nèi)部的空間是一個長寬高均約6.36米的立方體。六個面都覆蓋有吸聲泡沫楔子，有助于吸收從房間內(nèi)部產(chǎn)生的任何聲音。它的地板結(jié)構(gòu)是利用戰(zhàn)斗機在航空母艦上著陸時所使用的牽引鋼絲繩編織在一起，結(jié)成的一個網(wǎng)狀。房間內(nèi)的空氣供應、消防設(shè)備、電纜配備等，都采用了特別的隔離方式，再加上一個特殊的密封門，但求做到極度的安靜。實驗室對聲音的吸收率高達99%甚至100%。微軟吸聲實驗室：六個面都是30厘米厚的混凝土結(jié)構(gòu)，安裝在獨立減震板上的68個減震彈簧的頂部，這意味著周圍建筑的任何響動都不會對它產(chǎn)生撞擊或震蕩的影響。因此，進入這樣的環(huán)境當中，當耳朵慢慢適應后，你會聽到身體里的此前各種未曾聽到的器官的聲音，例如心臟跳動、肺部擴張，甚至是關(guān)節(jié)活動的聲音。微軟和其他公司的工程師們用它來測試各種電子設(shè)備的噪音水平，包括XboxOne和Surface等。任務一、了解隔音材料真空玻璃是兩層玻璃粘合在一起的，但是據(jù)工人介紹，它的中間會抽成近乎真空的狀態(tài)，聲音在真空中是無法傳播的，所以這種“雙層玻璃”的隔音效果非常不錯。窗戶的雙層設(shè)計：雙層玻璃通常都分為3種：中空玻璃、夾層玻璃和真空玻璃。市面上大部分用的都是中空玻璃，中空玻璃的隔熱性能還可以，但是實際安裝后，外界的噪音和熱量還是會傳進屋里，這是它的做工和材料導致的。夾層玻璃的制作工藝相對就有些不同了，它是一種新型的制作方式，將兩層或是多層玻璃“壓制”在一起，玻璃中間會有一層“膠”，但是它的隔音和隔熱效果相對來說都還不錯。任務一、了解隔音材料思考：生活中，哪些材料或設(shè)計可以降低噪聲呢？任務二、初步分析出哪些材料更具隔聲效果活動一：觀察毛氈、報紙、棉花、軟木、泡沫塑料等材料的不同?；顒佣盒〗M討論，分析它們隔聲性能的強弱。任務三、制作隔音房間模型小點發(fā)現(xiàn)在自己臥室享受優(yōu)美的音樂時，有時會打擾到需要休息的家人，于是打算將自己的房間打造成隔音房間。1.項目提出請同學們通過設(shè)計一個高效且經(jīng)濟的測試方案，制作隔音房間模型以完成房間改造。任務三、制作隔音房間模型2.項目分析和方案制定思考：①“房間”模型、“聲源”、隔音材料如何選取？鞋盒充當“房間”，手機來當作聲源。聚酯棉和海綿做隔音材料。②聲音是如何傳入到人耳？對家人造成影響的是聲音的哪一特性，隔音房間是在哪一階段控制噪聲？骨傳導；響度；阻斷噪聲傳播。③如何來監(jiān)測隔音性能？無需單獨購買噪聲監(jiān)測裝置，現(xiàn)在手機或計算機的軟件均可以來檢測其強弱。各小組提出項目實施方案，教師評估，各小組總結(jié)確定最終的實施方案。任務三、制作隔音房間模型3.項目實施（1）按最終方案選取實驗器材，進行分組實驗。（2）巡視指導，完成數(shù)據(jù)記錄。任務三、制作隔音房間模型4.項目展示交流與評價（1）小組內(nèi)先分析評價量規(guī)并提出對此量規(guī)的疑問之處，對于不清楚的內(nèi)容可以用筆圈起來。主要指標1分2分3分第1組…第6組分工合作小組分工不明確，只有一兩位學生在指揮或者做事小組分工明確，但個別成員不知道自己的分工小組分工明確，每個成員都能完成自己的任務

設(shè)計圖缺少文字和圖畫設(shè)計有文字和圖畫說明，但是說明較混亂，沒有對每種材料的加工和用量進行說明文字和圖畫說明設(shè)計合理，對每部分使用的材料進行了加工和用量的詳細介紹

制作成本所用材料的成本最高所用材料的成本居中所用材料的成本最低

隔音效果手機軟件測試分貝值最高手機軟件測試分貝值居中手機軟件計測試分貝值最低

隔音房間的評價量規(guī)任務三、制作隔音房間模型4.項目展示交流與評價（2）“制作成本”的統(tǒng)計方法：材料費用單序號材料名稱單價所有數(shù)量總價1234共計：任務三、制作隔音房間模型4.項目展示交流與評價（3）項目展示交流。師生共同評估項目成果，提出改進措施，依據(jù)成果給小點“將自己的房間打造成隔音房間”提出最合理的方案。任務三、制作隔音房間模型附表：評價量規(guī)表建議評價維度優(yōu)秀(4分)良好(3分)一般(2分)需要改進(1分)

項目設(shè)計明確項目目標，創(chuàng)造性地設(shè)計實驗方案，合理選擇“房間”模型和“聲源”項目目標清晰，實驗方案設(shè)計合理，但缺乏創(chuàng)新性實驗方案基本合理，但缺少明確的目標或創(chuàng)新性

實驗方案不明確，缺乏目標和創(chuàng)新性

項目實施

項目步驟清晰，操作規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄準確無誤項目步驟較為清晰，操作基本規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄有小錯誤項目步驟不夠清晰，操作有誤，數(shù)據(jù)記錄有較大錯誤項目步驟混亂，操作不規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄錯誤嚴重

數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析深入，能準確解釋實驗結(jié)果，提出合理結(jié)論數(shù)據(jù)分析較為深入，能較好解釋實驗結(jié)果，結(jié)論基本合理數(shù)據(jù)分析表面，結(jié)論不夠準確，缺乏深入解釋數(shù)據(jù)分析淺顯，結(jié)論錯誤，無法解釋實驗結(jié)果材料選擇材料選擇合理，能根據(jù)實驗目的和效果進行優(yōu)化材料選擇基本合理，但未充分考慮實驗目的和效果材料選擇不夠合理，未考慮實驗目的和效果材料選擇不合理，未考慮任何實驗因素成本效益分析充分考慮材料成本和效益，提出經(jīng)濟有效的解決方案考慮了材料成本和效益